解:(Ⅰ)當(dāng)a=1,x∈[1,e]時(shí)f(x)=x
2-lnx+1,
,
所以f(x)在[1,e]遞增,所以f(x)
max=f(e)=e
2(4分)
(Ⅱ)①當(dāng)x≥e時(shí),f(x)=x
2+alnx-a,f'(x)=2x+
,a>0,∴f(x)>0恒成立,
∴f(x)在[e,+∞)上增函數(shù),故當(dāng)x=e時(shí),y
min=f(e)=e
2(5分)
②當(dāng)1≤x<e時(shí),f(x)=x
2-alnx+a,f'(x)=2x-
=
(x+
)(x-
),
(i)當(dāng)
≤1即0<a≤2時(shí),f'(x)在x∈(1,e)時(shí)為正數(shù),所以f(x)在區(qū)間[1,e)上為增函數(shù),
故當(dāng)x=1時(shí),y
min=1+a,且此時(shí)f(1)<f(e)=e
2(7分)
(ii)當(dāng)1<
<e,即2<a<2e
2時(shí),f'(x)在x∈(1,
)時(shí)為負(fù)數(shù),在間x∈(
,e)時(shí)為正數(shù),
所以f(x)在區(qū)間[1,
)上為減函數(shù),在(
,e]上為增函數(shù),故當(dāng)x=
時(shí),y
min=
-
ln,
且此時(shí)f(
)<f(e)=e
2(8分)
(iii)當(dāng)
≥e,即a≥2e
2時(shí),f'(x)在x∈(1,e)時(shí)為負(fù)數(shù),所以f(x)在區(qū)間[1,e]上為減函數(shù),
故當(dāng)x=e時(shí),y
min=f(e)=e
2(9分)
綜上所述,函數(shù)y=f(x)的最小值為y
min=
(10分)
所以當(dāng)
時(shí),得0<a≤2;當(dāng)
(2<a<2e
2)時(shí),無解;
當(dāng)
(a≥2e
2)時(shí),得
不成立.
綜上,所求a的取值范圍是0<a≤2(11分)
(Ⅲ)①當(dāng)0<a≤2時(shí),g(x)在[2,+∞)單調(diào)遞增,由g(2)=6-2a-2ln2≤1+a,
得
(12分)
②當(dāng)
時(shí),g(x)在[2,+∞)先減后增,由
,
得
,設(shè)
,h'(t)=2+lnt>0(1<t<2),
所以h(t)單調(diào)遞增且h(2)=0,所以h(t)<0恒成立得2<a<4(14分)
③當(dāng)
時(shí),f(x)在
遞增,在
遞減,
在[a,+∞)遞增,所以由
,
得
,設(shè)m(t)=t
2-3t+tlnt+2-2ln2,
則m'(t)=2t-2+lnt>0(t∈(2,e
2),所以m(t)遞增,且m(2)=0,
所以m(t)>0恒成立,無解.
④當(dāng)a>2e
2時(shí),f(x)在
遞增,在
遞減,在[a,+∞)遞增,
所以由
<e得
無解.
綜上,所求a的取值范圍是
分析:(Ⅰ)當(dāng)a=1,x∈[1,e]化簡f(x),然后研究函數(shù)f(x)在[1,e]的單調(diào)性,從而求出函數(shù)f(x)的最大值;
(Ⅱ)討論x與e的大小去掉絕對(duì)值,然后分類討論討論導(dǎo)數(shù)符號(hào)研究函數(shù)在[1,+∞)的單調(diào)性,從而求出函數(shù)f(x)的最小值,使f(x)的最小值恒大于等于
,求出a的取值范圍;
(Ⅲ)根據(jù)(II)的分類討論求出函數(shù)g(x)的最小值,使g(x)的最小值恒小于等于f(x)的最小值,從而求出a的取值范圍.
點(diǎn)評(píng):本題主要考查了函數(shù)的最值及其幾何意義,以及分類討論的思想,解題的關(guān)鍵是對(duì)于恒成立的理解,是一道綜合題.